Asignaturas:
- Relación de compresión
- Calcular la relación de compresión.
- Limitaciones
Índice de compresión:
La relación de compresión tiene una gran influencia en el rendimiento del motor. Cuanto más alto sea, mayor será el presión final de compresión será, por lo que más energía podrá extraer el motor del combustible, produciendo así más potencia. Sin embargo, existen limitaciones para esto. Más sobre esto más adelante.
La relación de compresión es una relación fija entre el volumen sobre el pistón en ODP y el volumen sobre el pistón en TDC. El espacio de compresión es el volumen del espacio de combustión en el que el pistón comprime el aire. El espacio de compresión también depende del grosor de la junta de culata, del ángulo en el que se montan las válvulas en la culata y del espacio ocupado por la bujía y el inyector. Esto hace que sea difícil de calcular. Por lo tanto, el espacio de compresión se mide vertiendo una cierta cantidad de líquido en el cabezal con las válvulas cerradas y midiendo esta cantidad.
Calculando la relación de compresión:
El volumen sistólico se denota por Vs y el volumen de compresión por Vc. Ambos están en centímetros cúbicos (cm³). Con estos dos datos se puede calcular la relación de compresión. La relación de compresión se indica con la letra griega ε (Epsilon).
Los datos del motor son los siguientes:
Vs = 460 cm³
Vc = 50 cm³
Completado esto da:
Al calcular esta fórmula se obtiene la respuesta 10. Esto significa que este motor tiene una relación de compresión de 10:1. La siguiente imagen muestra claramente la relación entre el volumen sobre el pistón en ODP (10) y el volumen sobre el pistón en PMS (1). El volumen sistólico + el espacio de compresión son 10 veces más grandes que el espacio de compresión.
Un motor de gasolina con inyección indirecta suele tener una relación de compresión entre 7:1 y 11:1. Un motor de gasolina de inyección directa entre 14:1 y 20:1.
La relación de compresión de un motor diésel suele estar entre 18:1 y 24:1.
Como se explicó anteriormente, el volumen de compresión (Vc) se mide porque es muy difícil de calcular. Se puede calcular el volumen sistólico. La fórmula se muestra a la derecha.
π (pi) = redondeado 3,14
d² = el diámetro del cilindro al cuadrado
s = la carrera en milímetros
En la fórmula de relación de compresión estándar, Vs se reemplaza por la fórmula utilizada para calcular Vs. Los corchetes a la izquierda y a la derecha de la fórmula Vs indican que este cálculo debe realizarse primero. El resultado de esto se debe sumar a Vc y luego dividir por Vc.
Como ejemplo, tomamos un motor con un diámetro x carrera de 81,0 x 86,4 mm. El diámetro interior es el diámetro del cilindro que se va a cuadrar y la carrera es la distancia que recorre el pistón desde ODP hasta TDC. El volumen de compresión de este motor es: 45 cm³.
Por supuesto, la fórmula también se puede realizar por pasos. Al ingresar esta información en la fórmula se obtiene:
El volumen barrido de este motor ahora se puede ingresar en la fórmula de relación de compresión:
Límites:
Con una relación de compresión más alta, se puede lograr más potencia. Se puede extraer más energía del combustible (mayor eficiencia). La relación de compresión no se puede simplemente aumentar; Existe riesgo de detonación debido a la mayor presión final de compresión. El combustible se enciende antes de lo previsto debido a la mayor presión y temperatura. Un motor equipado con turbo tiene una presión final de compresión más alta debido a la sobrealimentación. Con la misma relación de compresión, esto significaría que existe riesgo de detonación. Por tanto, la relación de compresión en los motores turbo es menor que en los motores de aspiración natural.
Los fabricantes de automóviles también utilizan técnicas para aumentar la relación de compresión sin crear riesgo de detonación. Considere un sensor de detonación para avanzar el encendido (que está presente en todos los motores hoy en día), inyección de agua para enfriar la cámara de combustión, otros combustibles como metanol y etanol (que se usa en las carreras).
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